初中物理实验设计

一、中学物理实验的设计要求

中学物理实验大致可分为演示实验、学生实验、课外实验三种。根据现行中学物理教学大纲，初中物理有演示实验69个，学生实验43个，课外实验54个。大纲还明确指出：“规定的实验都应该力求做好。如果限于条件，一时做不到的，可以用类似的实验代替。条件较好的学校，还应该多做一些实验”。教师要设计好演示试验、学生实验和课外实验应该注意哪些问题呢？

1.设计演示实验的基本要求

（1）遵循教材大纲，明确演示目的。演示实验在物理教学中有重要作用，但并不是处处都要演示，也不是演示的数量越多越好。因为演示并不是目的，而是要通过实验，让学生理解物理概念，培养学生实验技能。如果单纯追求形式上的直观、形象，把演示实验搞成像看把戏，这就会走向反面。所以，要遵循大纲教材和教学内容，明确演示的目的。（2）突出重点关键，排开次要细节。一个演示实验，总是为了解决一个重点或关键的问题，使学生得到鲜明而深刻的印象。如果层次不分明，就会冲淡主题。例如，演示运动学的一些实验，需要测定时间，其方法很多：可用各种节拍器、停表、电子秒表、数字计时器、频闪照相、打点计时器等等，演示时只要指出它用来测时间即可，不宜大讲这些仪器的细节。（3）装置力求简单，让学生看得清楚明了。演示实验应当在可能条件下，尽量增大可见度，使全班每一个学生都看得清楚。除了改进仪器之外，还可采用白昼幻灯、显微投影等手段，以增大可见度。装置力求简单，应当作为演示实验的一条重要原则。例如，在电学中，如果需要观察某一物理过程中的电流变化，显然不能采用高档小型安培计，而宜采用立式长指针，高灵敏度的电流指示计。（4）认真做好准备，保证实验成功。演示实验是否做得干净利落，是上好一节物理课的关键。既是课堂其他环节的基础，又能为其他环节争得时间。课前应当检查、调整好仪器，亲自动手试试。（5）演示实验的过程和结果，必须符合教学原理，特别是科学性原则。教师在演示实验中可灵活地改变实验的某个条件，让学生模仿教师的实验程序进行简单的实验设计，使学生从中获得成功体验，增强对实验设计的兴趣。例如在设计影响液体蒸发快慢因素，通过对这一现象的合理猜想得出影响液体蒸发快慢的因素有：液体种类、液体的温度、液体的表面积、液体表面的空气流动。先举例探究液体蒸发快慢与液体种类有关，应如何设计才能得出与种类有关呢？就要控制质量、液体温度、液体表面积、液体表面空气流动、所放的容器都要相同，而且在观察的时候还要对两种液体现象进行比较分析得出相应的结论。然后把学生分成三组，分别设计其他三个因素，每组派一代表来表述，对学生的闪光点加以肯定，同时让其他组一起参加选择，判断是否合理。在尝试成功的喜悦之后，同学们的信心更足了。上述是设计演示实验的基本要求。为了达到演示的教学目的，不仅应当紧紧结合教材内容，而且必须从学生实际出发，选择恰当的演示方法。

2.设计学生实验的基本要求

对于学生实验，教师决不能包办代替，又不能放任自流。要创造条件，开设大纲中规定的实验，加强学生实验的组织、管理、指导工作。设计好学生实验应注意以下三点：（1）加强实验备课，做好实验前的准备工作。要根据教材特点，深入钻研每堂实验课的教学目的；要认真地把将要做的每一个学生实验都亲自动手做做，并仔细研究实验仪器的性能和合理的布局，找出实验难点；要认真考虑好实验课组织形式以及实验的指导和检查工作，这是达到实验目的的有效措施。（2）认真做好实验指导工作。实验前，让学生通过预习对即将做的实验有充分的准备，真正懂得实验的目的、要求、原理、方法和步骤。实验中，教师通过提问、讨论、示范等方式，检查学生的预习情况，阐明实验成败的关键和注意事项。实验后，教师应该把实验预习思考题、实验情况、实验结果联系起来，通过学生讨论，教师讲评，巩固并发展实验的结果，要求学生写好实验报告。（3）认真做好实验课的组织安排。在组织学生实验时，应该力求让同学们做到既动脑又动手；为了使每个学生都有机会独立进行操作，可以采取轮换办法；学生在实验室做实验的时候，应该对号入座，这样有利于实验室的管理。学生实验的设计是学生从认识到实践，在实践中提高思维能力的过程，它可以激发学生的探索兴趣。在这个过程中，可以从不同角度、不同层面，采用不同方法进行设计，其中必然蕴含着对学生创新精神的培养和训练。

3.设计课外实验的基本要点

学生生活在丰富多彩的物理世界中，有许多可供观察的自然现象，有不少可供探索的物理技术问题，有各种各样日常生活提供的训练课题和创造活动，它们为学生课外活动提供了大量的素材。教师在设计这些课外物理实验时，应当结合学生生活实际，组织学生开展物理课外实验活动。学生的课外实验可以扩大知识领域，使理论联系实际，培养学生对物理和技术的学习兴趣和独立工作能力。课外实验不仅形式灵活，方法简单，在培养学生的实验设计能力方面有独特功能。因此教师在设计课外实验的时候一定要注意引起学生的兴趣并让学生认真地去完成。总之，好的物理实验设计是提高物理教学质量的关键，是学生学习物理实验化难为易的重要途径，是培养学生物理实验能力的有效手段。

二、结语

虽然中学物理教材中的实验都是一些非常成熟的实验，但只要教师积极研究，准确把握中学物理实验的要求和特点，根据教学需要，教材特点和学生情况，从学生的学习兴趣、生活经验出发，敢于大胆创新，充分挖掘各种有利于学生学好物理的实验资源，就能够设计出一系列趣味化、简单化、生活化的物理实验，为学生创设形象、直观、生动、有趣的物理情景，使物理实验生动活泼，丰富多彩，体现物理实验的魅力，发挥物理实验的功能，使学生的主动性、积极性、创造性在学习中得以充分发挥，并取得良好的物理实验教学效果。

作者：杨利江 单位：丘北县教育局教研室